Солнечная физика - Solar physics

Эта статья о звездной физике Солнца. По физике звезд см. звездная физика. Для журнала по физике см. Солнечная физика (журнал).

Солнечная физика раздел астрофизики, специализирующийся на изучении солнце. Это касается подробных измерений, которые возможны только для нашей ближайшей звезды. Он пересекается со многими дисциплинами чистого физика, астрофизика, и Информатика, в том числе динамика жидкостей, физика плазмы в том числе магнитогидродинамика, сейсмология, физика элементарных частиц, атомная физика, ядерная физика, звездная эволюция, космическая физика, спектроскопия, перенос излучения, прикладная оптика, обработка сигнала, компьютерное зрение, вычислительная физика, звездная физика и солнечная астрономия.

Поскольку Солнце уникально расположено для наблюдений с близкого расстояния (другие звезды не могут быть разрешены с каким-либо пространственным или временным разрешением, которое может разрешить Солнце), существует разрыв между соответствующей дисциплиной - наблюдательной астрофизикой (далеких звезд) и наблюдательной солнечной физика.

Изучение физики Солнца также важно, поскольку оно обеспечивает «физическую лабораторию» для изучения физики плазмы.[1]

История

Древние времена

Вавилоняне вели записи о солнечных затмениях, причем самые старые записи происходили из древнего города Угарит на территории современной Сирии. Эта запись датируется примерно 1300 годом до нашей эры.[2] Древние китайские астрономы также наблюдали солнечные явления (такие как солнечные затмения и видимые солнечные пятна) с целью отслеживания календарей, основанных на лунных и солнечных циклах. К сожалению, записи, хранящиеся до 720 г. до н.э., очень расплывчаты и не содержат полезной информации. Однако после 720 г. до н.э. в течение 240 лет было отмечено 37 солнечных затмений.[3]

Средневековые времена

Астрономические знания процветали в исламском мире в средние века. Многие обсерватории были построены в городах от Дамаска до Багдада, где проводились подробные астрономические наблюдения. В частности, были измерены некоторые солнечные параметры и проведены подробные наблюдения Солнца. Солнечные наблюдения проводились с целью навигации, но в основном для хронометража. Ислам требует, чтобы его последователи молились пять раз в день при определенном положении Солнца на небе. Таким образом, необходимы точные наблюдения Солнца и его траектории на небе. В конце 10 века иранский астроном Абу-Махмуд Ходжанди построил огромную обсерваторию недалеко от Тегерана. Там он провел точные измерения серии прохождения Солнца по меридианам, которые позже использовал для расчета угла наклона эклиптики.[4]После падения Западной Римской Империи Западная Европа была отрезана от всех источников древних научных знаний, особенно тех, которые были написаны на греческом языке. Это, а также деурбанизация и болезни, такие как Черная смерть, привели к упадку научных знаний в средневековой Европе, особенно в раннем средневековье. В течение этого периода наблюдения за Солнцем проводились либо в отношении зодиака, либо для помощи в строительстве культовых сооружений, таких как церкви и соборы.[5]

Период Возрождения

В астрономии период Возрождения начался с работ Николай Коперник. Он предположил, что планеты вращаются вокруг Солнца, а не вокруг Земли, как считалось в то время. Эта модель известна как гелиоцентрическая модель.[6] Позднее его работа была расширена Иоганн Кеплер и Галилео Галилей. В частности, Галилей использовал свой новый телескоп, чтобы посмотреть на Солнце. В 1610 году он обнаружил на его поверхности пятна. Осенью 1611 г. Иоганнес Фабрициус написал первую книгу о солнечных пятнах, De Maculis in Sole Observatis («О пятнах, наблюдаемых на Солнце»).[7]

Современное время

Современная физика Солнца сосредоточена на понимании многих явлений, наблюдаемых с помощью современных телескопов и спутников. Особый интерес представляют структура фотосферы Солнца, проблема коронального тепла и солнечных пятен.[нужна цитата ]

Исследование

В Отдел солнечной физики из Американское астрономическое общество насчитывает 555 членов (по состоянию на май 2007 г.) по сравнению с несколькими тысячами в головной организации.[8]

Основным направлением текущих (2009 г.) усилий в области физики Солнца является комплексное понимание всего Солнечная система включая Солнце и его эффекты в межпланетном пространстве в пределах гелиосфера и дальше планеты и планетарный атмосферы. Исследования явлений, которые влияют на несколько систем в гелиосфере или которые считаются соответствующими гелиосферному контексту, называются гелиофизика, новая чеканка, которая вошла в обиход в первые годы текущего тысячелетия.

Космический

SDO

Основная статья: Обсерватория солнечной динамики
Спутник SDO

Обсерватория солнечной динамики (SDO) была запущена НАСА в феврале 2010 года с мыса Канаверал. Основные цели миссии - понять, как возникает солнечная активность и как она влияет на жизнь на Земле, определяя, как магнитное поле Солнца генерируется и структурируется, а также как накопленная магнитная энергия преобразуется и высвобождается в космос.[9]

SOHO

Основная статья: Солнечная и гелиосферная обсерватория
Изображение космического корабля SOHO

Солнечная и гелиосферная обсерватория SOHO - это совместный проект НАСА и ESA, который был запущен в декабре 1995 года. Он был запущен для зондирования внутренней части Солнца, проведения наблюдений за солнечным ветром и связанными с ним явлениями, а также для исследования внешних слоев Солнца.[10]

HINODE

Основная статья: Hinode (спутник)

Спутник HINODE, запущенный в 2006 г., был запущен в 2006 году и состоит из скоординированного набора оптических, крайних ультрафиолетовых и рентгеновских приборов. Они исследуют взаимодействие между солнечной короной и магнитным полем Солнца.[11][12]

Наземный

ATST

Основная статья: Солнечный телескоп с передовыми технологиями

Солнечный телескоп Advanced Technology (ATST) - это объект солнечного телескопа, который строится на Мауи. Двадцать два учреждения сотрудничают в проекте ATST, при этом основным финансовым агентством является Национальный научный фонд.[13]

SSO

Основная статья: Солнечная обсерватория Sunspot

Солнечная обсерватория Sunspot (SSO) управляет Солнечный телескоп Ричарда Б. Данна (DST) от имени NSF.

Большой медведь

Основная статья: Солнечная обсерватория Big Bear

В солнечной обсерватории Биг-Бэар в Калифорнии находится несколько телескопов, включая Новый солнечный телескоп (NTS), который представляет собой 1,6-метровый внеосевой григорианский телескоп с светлой апертурой. NTS увидел первый свет в декабре 2008 года. Пока ATST не будет запущен, NTS останется самым большим солнечным телескопом в мире. Обсерватория Big Bear - одно из нескольких объектов, находящихся в ведении Центра солнечно-земных исследований Технологического института Нью-Джерси (NJIT).[14]

Другой

EUNIS

Спектрограф в крайнем ультрафиолетовом диапазоне нормального падения (EUNIS) - это двухканальный спектрограф для построения изображений, который впервые был запущен в 2006 году. Он наблюдает солнечную корону с высоким спектральным разрешением. На данный момент он предоставил информацию о природе ярких корональных точек, холодных переходных процессов и аркад корональных петель. Данные с него также помогли откалибровать SOHO и несколько других телескопов.[15]

Смотрите также

дальнейшее чтение

  • Муллан, Дермотт Дж. (2009). Физика Солнца: первый курс. Тейлор и Фрэнсис. ISBN  978-1-4200-8307-1.
  • Зирин, Гарольд (1988). Астрофизика Солнца. Издательство Кембриджского университета. ISBN  0-521-30268-4.

использованная литература

  1. ^ Солнечная физика, Центр космических полетов им. Маршалла. «Почему мы изучаем Солнце». НАСА. Получено 28 января 2014.
  2. ^ Littman, M .; Willcox, F; Эспенак, Ф. (2000). Тотальность: солнечные затмения (2-е изд.). Oxford University Press.
  3. ^ Стен, Оденвальд. «Древние затмения в Китае». Центр космических полетов имени Годдарда НАСА. Получено 17 января 2014.
  4. ^ «Арабская и исламская астрономия». StarTeach Astronomy Education. Получено 18 января 2014.
  5. ^ Портал к наследию астрономии. «Тема: средневековая астрономия в Европе». ЮНЕСКО. Получено 18 января 2014.
  6. ^ Тейлор Редд, Нола. "Биография Николая Коперника: факты и открытия". Space.com. Получено 18 января 2014.
  7. ^ "Солнечные пятна". Проект Галилео. Получено 18 января 2014.
  8. ^ Отдел физики Солнца. "Членство". Американское астрономическое общество. Архивировано из оригинал 22 марта 2014 г.. Получено 28 января 2014.
  9. ^ SDO, Обсерватория солнечной динамики. «О миссии SDO». Центр космических полетов имени Годдарда НАСА. Получено 17 января 2014.
  10. ^ SOHO, Солнечная и гелиосферная обсерватория. «О миссии SOHO». ЕКА; НАСА. Получено 17 января 2014.
  11. ^ Лаборатория солнечной физики, код 671. "HINODE". Центр космических полетов имени Годдарда НАСА. Получено 17 января 2014.
  12. ^ "Хиноде". Центр космических полетов НАСА им. Маршалла. Получено 17 января 2014.
  13. ^ «Добро пожаловать в ATST». НСО. Получено 17 января 2014.
  14. ^ «Центр солнечно-земных исследований Добро пожаловать!». NJIT. Получено 29 мая 2016.
  15. ^ Дирекция по науке и разведке, код 600. "Спектрограф нормального падения в крайнем ультрафиолетовом диапазоне". Центр космических полетов имени Годдарда НАСА. Получено 17 января 2014.

внешние ссылки